2023-2024學(xué)年上海市重點(diǎn)中學(xué)物理高二第一學(xué)期期末綜合測(cè)試模擬試題含解析

2023-2024學(xué)年上海市重點(diǎn)中學(xué)物理高二第一學(xué)期期末綜合測(cè)試模擬試題注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫(xiě)在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請(qǐng)認(rèn)真核對(duì)監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對(duì)應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿(mǎn)、涂黑；如需改動(dòng)，請(qǐng)用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無(wú)效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫(xiě)清楚，線(xiàn)條、符號(hào)等須加黑、加粗．一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、下列各圖中，電流方向與其產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向關(guān)系不正確的是（）A. B.C. D.2、如圖A、B、C、D是描述物體做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的圖像，其中哪個(gè)圖像表示物體做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)（）A. B.C. D.3、有一靈敏電流表，內(nèi)阻，滿(mǎn)偏電流，現(xiàn)將其改裝為電壓表，下列說(shuō)法正確的是（）A.需與它并聯(lián)一個(gè)的電阻B.需與它串聯(lián)一個(gè)的電阻C.需與它串聯(lián)一個(gè)的電阻D.需與它串聯(lián)一個(gè)的電阻4、如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動(dòng)的金屬棒PQ、MN，當(dāng)PQ在外力的作用下向右勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，MN所做的運(yùn)動(dòng)情況可能是A.向右加速運(yùn)動(dòng) B.向右勻加速運(yùn)動(dòng)C.向左加速運(yùn)動(dòng) D.向左勻加速運(yùn)動(dòng)5、如圖，兩電荷量分別為+Q和-Q的點(diǎn)電荷對(duì)稱(chēng)地固定于x軸上原點(diǎn)O的兩側(cè)，a點(diǎn)位于x軸上O點(diǎn)與點(diǎn)電荷+Q之間，b點(diǎn)位于y軸O點(diǎn)上方，取無(wú)窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零．下列說(shuō)法正確的是（）A.正試探電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于零，所受電場(chǎng)力方向向右B.b點(diǎn)電勢(shì)為零，電場(chǎng)強(qiáng)度也為零C.將正的試探電荷從O點(diǎn)沿y軸移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力先減小后增大D.a點(diǎn)的電勢(shì)低于b點(diǎn)的電勢(shì)6、如圖所示，長(zhǎng)方體發(fā)電導(dǎo)管的前后兩個(gè)側(cè)面是絕緣體，上下兩個(gè)側(cè)面是電阻可忽略的導(dǎo)體電極，兩極間距為d，極板面積為S，這兩個(gè)電極與可變電阻R相連．在垂直前后側(cè)面的方向上，有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.發(fā)電導(dǎo)管內(nèi)有電阻率為ρ的高溫電離氣體，氣體以速度v向右流動(dòng)，并通過(guò)專(zhuān)用管道導(dǎo)出．由于運(yùn)動(dòng)的電離氣體受到磁場(chǎng)的作用，將產(chǎn)生大小不變的電動(dòng)勢(shì)．若不計(jì)氣體流動(dòng)時(shí)的阻力，由以上條件可推導(dǎo)出可變電阻消耗的電功率.調(diào)節(jié)可變電阻的阻值，根據(jù)上面的公式或你所學(xué)過(guò)的物理知識(shí)，可求得可變電阻R消耗電功率的最大值為()A. B.C. D.二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、下列說(shuō)法中正確的是A.溫度越高，液體內(nèi)懸浮微粒的布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈B.水龍頭中滴下的水滴在空中呈球狀是由表面張力引起的C.液體表面張力產(chǎn)生的原因是液體表面層分子間距離比較大，分子力表現(xiàn)為引力D.干濕泡溫度計(jì)的兩個(gè)溫度計(jì)的示數(shù)差越大，表示空氣中水蒸氣越接近飽和狀態(tài)8、某同學(xué)將一直流電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr及電源的輸出功率PR隨電流I變化的圖線(xiàn)畫(huà)在了同一坐標(biāo)系中，如圖中的a、b曲線(xiàn)所示，兩條圖線(xiàn)分別交匯于（0，0）和（1A，2W）兩點(diǎn)。由圖象可知A.反映電源輸出功率PR隨電流I變化圖線(xiàn)是bB.電源的內(nèi)阻r為4ΩC.當(dāng)通過(guò)電源的電流為0.25A時(shí)，外電路的電阻為14ΩD.若外電阻為1Ω時(shí)，電源的輸出功率為P，則外電阻為2Ω時(shí)，電源的輸出功率也為P9、如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，電流表和電壓表均為理想電表，R1、R3為定值電阻為滑動(dòng)變阻器，C為平行板電容器。開(kāi)關(guān)S閉合后，兩極板間的帶電液滴處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向a端滑動(dòng)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A.R3的功率變大B.電壓表、電流表示數(shù)都變大C.增大平行板間距，則液滴可能保持不動(dòng)D.電容器C所帶電荷量減少，液滴向下加速運(yùn)動(dòng)10、如圖所示，一根長(zhǎng)度為L(zhǎng)的直導(dǎo)體棒中通以大小為I的電流，靜止放在導(dǎo)軌上，垂直于導(dǎo)體棒的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，B的方向與豎直方向成θ角．下列說(shuō)法中正確（）A.導(dǎo)體棒受到磁場(chǎng)力大小為BILB.導(dǎo)體棒對(duì)軌道壓力大小為mg-BILcosθC.導(dǎo)體棒受到導(dǎo)軌摩擦力為μ(mg-BILsinθ)D.導(dǎo)體棒受到導(dǎo)軌摩擦力為BILcosθ三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）霍爾效應(yīng)是電磁基本現(xiàn)象之一，近期我國(guó)科學(xué)家在該領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)研究上取得了突破性進(jìn)展．如圖1所示，在一矩形半導(dǎo)體薄片的P，Q間通入電流I，同時(shí)外加與薄片垂直的磁場(chǎng)B，在M，N間出現(xiàn)電壓UH，這個(gè)現(xiàn)象稱(chēng)為霍爾效應(yīng)，UH稱(chēng)為霍爾電壓，且滿(mǎn)足UH＝k，式中d為薄片的厚度，k為霍爾系數(shù)．某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定該半導(dǎo)體薄片的霍爾系數(shù)(1)若該半導(dǎo)體材料是空穴(可視為帶正電粒子)導(dǎo)電，電流與磁場(chǎng)方向如圖1所示，該同學(xué)用電壓表測(cè)量UH時(shí)，應(yīng)將電壓表的“＋”接線(xiàn)柱與______(填“M”或“N”)端通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)相連(2)已知薄片厚度d＝0.40mm，該同學(xué)保持磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.10T不變，改變電流I的大小，測(cè)量相應(yīng)的UH值，記錄數(shù)據(jù)如下表所示．根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖2中畫(huà)出UH—I圖線(xiàn)，利用圖線(xiàn)求出該材料的霍爾系數(shù)為_(kāi)_____×10－3V·m·A－1·T－1(保留2位有效數(shù)字).(3)該同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn)，使半導(dǎo)體薄片中的電流反向再次測(cè)量，取兩個(gè)方向測(cè)量的平均值，可以減小霍爾系數(shù)的測(cè)量誤差，為此該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖3所示的測(cè)量電路，S1，S2均為單刀雙擲開(kāi)關(guān)，虛線(xiàn)框內(nèi)為半導(dǎo)體薄片(未畫(huà)出)．為使電流從Q端流入，P端流出，應(yīng)將S1擲向________(填“a”或“b”)，S2擲向________(填“c”或“d”)．為了保證測(cè)量安全，該同學(xué)改進(jìn)了測(cè)量電路，將一合適的定值電阻串聯(lián)在電路中．在保持其它連接不變的情況下，該定值電阻應(yīng)串聯(lián)在相鄰器件________和________(填器件代號(hào))之間12．（12分）從某一高度將石子以1m/s的初速度沿水平方向拋出，經(jīng)2s石子落至水平地面。忽略空氣阻力，重力加速度g=10m/s2，則石子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中下落的高度為_(kāi)____m，石子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的水平位移為_(kāi)_____m。四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖，兩根間距為L(zhǎng)＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動(dòng)勢(shì)E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg．導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導(dǎo)軌電阻均不計(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，求金屬桿的加速度14．（16分）如圖所示，水平放置的兩塊長(zhǎng)直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).今有一質(zhì)量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計(jì)重力)，從貼近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，剛好從狹縫P處穿過(guò)b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫(huà)出）．求P、Q之間的距離L15．（12分）ABC表示豎直放在電場(chǎng)強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BC部分是半徑為R的圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切．A為水平軌道上的一點(diǎn)，而且AB=R=0.2m，把一質(zhì)量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A(yíng)點(diǎn)由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小(2)小球在C點(diǎn)時(shí)，軌道受到的壓力大小

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解析】A．伸開(kāi)右手，大拇指所指電流的方向，即垂直紙面向外，彎曲的四指則指磁場(chǎng)方向，即逆時(shí)針?lè)较颍ǜ┮暎?，故A正確，不符合題意；B．伸開(kāi)右手，大拇指所指電流的方向，即豎直向上，彎曲的四指則指磁場(chǎng)方向，即逆時(shí)針?lè)较颍◤纳舷蛳驴矗敲粗睂?dǎo)線(xiàn)右邊的磁場(chǎng)垂直紙面進(jìn)入，左邊的磁場(chǎng)垂直紙面出來(lái)，故B不正確，符合題意；C．伸開(kāi)右手，彎曲的四指則指電流方向，即逆時(shí)針（從右向左看），大拇指則指圓環(huán)內(nèi)部磁場(chǎng)的方向，即水平向右，故C正確，不符合題意；D．伸開(kāi)右手，彎曲的四指所指電流方向，即從左端進(jìn)入，由右端出來(lái)，大拇指所指圓環(huán)內(nèi)部磁場(chǎng)的方向，則磁感線(xiàn)應(yīng)是向左，故D正確，不符合題意；故選B。2、B【解析】A圖表示勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；B圖表示勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；C圖表示靜止；D圖表示勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。【點(diǎn)睛】v-t圖象中，與時(shí)間軸平行的直線(xiàn)表示做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，傾斜的直線(xiàn)表示勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，斜率表示加速度；x-t圖象中，與時(shí)間軸平行的直線(xiàn)表示靜止，傾斜的直線(xiàn)表示勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，斜率表示速度的大小。3、C【解析】改裝成電壓表要串聯(lián)電阻的，則有：，即：，解得：，故選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)ABD錯(cuò)誤.點(diǎn)睛：電流表改裝成電壓表要串聯(lián)電阻分壓，改裝成電流表要并聯(lián)電阻分流4、B【解析】當(dāng)PQ向右勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，由右手定則可知，感應(yīng)電流方向有Q指向P，故L2中磁場(chǎng)方向向上且增大，故L1中磁場(chǎng)方向向下且增大，由楞次定律，L1中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上，故MN中電流方向有M指向N，且為定值，故MN受到的安培力方向向右且為定值，故MN向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，B正確，A、C、D錯(cuò)誤；故選B。5、A【解析】A．由圖，兩個(gè)點(diǎn)電荷在a點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向都向右，所以合場(chǎng)強(qiáng)的方向一定向右，則正電荷在a點(diǎn)受到的電場(chǎng)力的方向向右；正電荷從a向O運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，而O點(diǎn)的電勢(shì)等于0，所以正的試探電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于零，故A正確；B．結(jié)合等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)的特點(diǎn)可知，兩個(gè)等量異種電荷連線(xiàn)的垂直平分線(xiàn)是一條等勢(shì)線(xiàn)。電場(chǎng)強(qiáng)度方向與等勢(shì)面方向垂直，而且指向電勢(shì)低的方向，所以b點(diǎn)的電勢(shì)等于0，而電場(chǎng)強(qiáng)度不等于0．故B錯(cuò)誤；C．在兩點(diǎn)荷連線(xiàn)的垂直平分線(xiàn)上，O點(diǎn)的電場(chǎng)線(xiàn)最密集，場(chǎng)強(qiáng)最大，則將正的試探電荷從O點(diǎn)沿y軸移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力逐漸減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)高于O點(diǎn)，而O點(diǎn)的電勢(shì)等于b點(diǎn)的電勢(shì)，則a點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選A6、B【解析】由題，運(yùn)動(dòng)的電離氣體，受到磁場(chǎng)的作用，將產(chǎn)生大小不變的電動(dòng)勢(shì)，相當(dāng)于電源，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知，當(dāng)外電阻等于電源的內(nèi)阻時(shí)，外電阻消耗的電功率最大，根據(jù)電阻定律求出此時(shí)的內(nèi)阻，代入求出R消耗電功率的最值【詳解】運(yùn)動(dòng)的電離氣體，受到磁場(chǎng)的作用，將產(chǎn)生大小不變的電動(dòng)勢(shì)，相當(dāng)于電源，其內(nèi)阻為，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知，當(dāng)外電阻等于電源的內(nèi)阻，即時(shí)，外電阻消耗的電功率最大，此時(shí)，由題知，可得最大電功率故選B二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、ABC【解析】見(jiàn)解析【詳解】A．溫度越高，液體分子運(yùn)動(dòng)越激烈，對(duì)懸浮微粒的作用力越不平衡，液體分子對(duì)懸浮顆粒的合大越大，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈，故A正確；B．水滴表面層內(nèi)的分子間距較大，表現(xiàn)出來(lái)的是引力，在引力作用下要表面積要收縮，相同體積的時(shí)球的表面積最小，所以水龍頭中滴下的水滴在空中呈球狀，故B正確；C．液體表面張力產(chǎn)生的原因是液體表面層分子間距離比較大，引力大于斥力，所以分子力表現(xiàn)為引力，故C正確；D．空氣相對(duì)濕度越小，濕泡中的液體越容易揮發(fā)，干濕泡溫度計(jì)的兩個(gè)溫度計(jì)的示數(shù)差越大，說(shuō)明此時(shí)空氣中水蒸氣距飽和狀態(tài)相差較大，故D錯(cuò)誤【點(diǎn)睛】見(jiàn)解析8、AC【解析】A．根據(jù)直流電源的總功率PE=EI，內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr=I2r，輸出功率PR=EI-I2r，所以反映PR變化的是圖線(xiàn)b，故A正確；B．內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr=I2r，a圖線(xiàn)反映的是發(fā)熱功率變化圖線(xiàn)，將（1A，2W）代入得解得故B錯(cuò)誤；C．將（1A，2W）代入PR=EI-I2r得解得由歐姆定律有解得故C正確；D．若外電阻為1Ω時(shí)，電源的輸出功率為外電阻為2Ω時(shí)，電源的輸出功率為故D錯(cuò)誤。故選AC。9、AC【解析】AB．當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向a端滑動(dòng)過(guò)程中，接入電路的電阻增大，R2與R3并聯(lián)的電阻增大，總電阻增大，則總電流減小，R1電壓減小，則電壓表示數(shù)變小，R2與R3并聯(lián)的電壓增大，通過(guò)R3電流增大，根據(jù)知功率變大，電流表示數(shù)為總電流減去通過(guò)R3電流，故電流表示數(shù)變小，故B錯(cuò)誤，A正確；C．R3兩端的電壓增大，增大平行板間距，根據(jù)知電場(chǎng)強(qiáng)度可能恒定，粒子可能保持不動(dòng)，故C正確；D．R2與R3并聯(lián)的電壓增大，電容器板間電壓增大，帶電量增大，板間場(chǎng)強(qiáng)增大，液滴所受的電場(chǎng)力增大，則液滴將向上加速運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選AC。10、BD【解析】A．根據(jù)左手定則可得導(dǎo)體棒受力分析如圖所示導(dǎo)體棒受到磁場(chǎng)力大小為F=BLIA錯(cuò)誤；B．根據(jù)共點(diǎn)力平衡規(guī)律得得導(dǎo)體棒對(duì)軌道的壓力大小為B正確；CD．由于導(dǎo)體棒受到的是靜摩擦力，因而受到靜摩擦力大小要運(yùn)用力的平衡規(guī)律求解，即為C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、①.（1）M②.（2）③.1.5(1.4～1.6)④.（3）bc，⑤.S1(或S2)，⑥.E【解析】（1）根據(jù)左手定則得，正電荷向M端偏轉(zhuǎn)，所以應(yīng)將電壓表的“+”接線(xiàn)柱與M端通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)相連（2）UH-I圖線(xiàn)如圖所示根據(jù)知，圖線(xiàn)的斜率為，解得霍爾系數(shù)為：k=1.5×10-3V?m?A-1?T-1（3）為使電流從Q端流入，P端流出，應(yīng)將S1擲向b，S2擲向c，為了保護(hù)電路，定值電阻應(yīng)串聯(lián)在S1，E（或S2，E）之間12、①.20②.2【解析】[1]．石子在豎直方向做自由落